專利名稱：一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器的經(jīng)濟(jì)運行方式研究與應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說是一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，用電量的增加，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行日益受到重視。電網(wǎng)電 能損耗是反映電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行的重要指標(biāo)，包括線損和變損。降低電網(wǎng)電能損耗(又稱網(wǎng)損)，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性是電網(wǎng)運行部門面臨的實際問題，也是智能電網(wǎng)建設(shè)的要求，更是落實國家節(jié)能減排政策的需要。變壓器變損在整個電網(wǎng)的網(wǎng)損中占有很重要的一部分，在220kV輸電網(wǎng)中變壓器變損占同電壓等級網(wǎng)損的25 % -35 %左右；在I IOkV及以下電壓等級配電網(wǎng)中，變壓器的損耗約占整個線損的50%左右，因此變壓器的節(jié)電空間很大?；谏鲜龇治觯芯孔儔浩鞯慕?jīng)濟(jì)運行方式切實降低變壓器損耗是提高電力企業(yè)效益有效措施之一。變壓器的有功損耗包含鐵耗和銅耗，鐵耗即空載損耗，銅耗與變壓器負(fù)載率的平方成正比。鐵耗等于銅耗時，變壓器的損耗將達(dá)到最小，此時的負(fù)載率稱為變壓器的有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。變壓器傳輸功率時，其損耗的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率，對于電網(wǎng)側(cè)來說，變壓器相當(dāng)于一個感性負(fù)載，因此變壓器自身消耗的無功將引起電網(wǎng)有功損耗的增加。當(dāng)考慮到電網(wǎng)必須通過輸電線路傳輸無功功率來滿足變壓器吸收的無功功率時，需要引入無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念。無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的物理含義是變壓器無功每增加或減少Ikvar時引起電網(wǎng)有功功率損耗增加或減少的量。引入無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量后可以考慮在不同綜合經(jīng)濟(jì)負(fù)載率下的變壓器綜合功率損耗率。變壓器的經(jīng)濟(jì)運行應(yīng)該保證安全和可靠供電的前提下根據(jù)負(fù)載率水平選擇損耗較小的變壓器投入運行，對于多臺變壓器分列或并列運行的變電站應(yīng)根據(jù)負(fù)載率的變化選擇最佳的組合方式投入運行。目前降低電網(wǎng)網(wǎng)損的方法主要是從系統(tǒng)潮流分布和優(yōu)化上來降低電網(wǎng)網(wǎng)損，其忽略了電網(wǎng)電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運行特性。尤其是對實時在線的變壓器運行狀態(tài)缺乏詳細(xì)的分析、處理，因此其還存在以下不足
I.未建立針對變壓器的經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，以致不能全面的確定變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運行區(qū)間，特別是評估多臺變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)特性優(yōu)劣。2.目前，對變壓器的經(jīng)濟(jì)運行分析多是在離線的情況下，不能反映變壓器的實時運行狀況，不能為電網(wǎng)調(diào)度運行管理人員提供變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化的輔助信息，進(jìn)而難以實現(xiàn)對變壓器的經(jīng)濟(jì)運行管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，該平臺集成在線數(shù)據(jù)采集、變壓器參數(shù)讀取及變壓器經(jīng)濟(jì)運行分析于一體，發(fā)揮為解決實時性問題而建立起來的專有平臺的優(yōu)勢，充分展示變壓器最佳經(jīng)濟(jì)運行區(qū)間和多臺變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶終端；
所述的數(shù)據(jù)集合端包括變壓器在線監(jiān)測設(shè)備，其采集得到變壓器負(fù)荷的實測數(shù)據(jù)，然后將采集得到的實測數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)一歸檔，形成實測數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)據(jù)上傳接口傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)端； 所述的數(shù)據(jù)服務(wù)端包括有數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)以及變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化子系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有變壓器特征參數(shù)和一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，所述的數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)集合端上傳的實測數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式保存，所述的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化系統(tǒng)包括有Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，其根據(jù)數(shù)據(jù)集合端上傳的實測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫中提取的投入運行的變壓器特征參數(shù)和一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)對變壓器進(jìn)行在線運行計算分析，最終得到分析結(jié)果；所述的變壓器特征參數(shù)、一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)和分析結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給客戶終端進(jìn)行顯示；
所述的客戶終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數(shù)和變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運行的變壓器特征參數(shù)，自定義變電站參數(shù)展示模塊展示一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化信息展示模塊展示數(shù)據(jù)服務(wù)端經(jīng)過在線運行計算分析得到的分析結(jié)果。所述的在線監(jiān)測設(shè)備是由SCADA/EMS系統(tǒng)進(jìn)行控制，SCADA/EMS系統(tǒng)每5_15分鐘采集一次實測數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)檢測、修正和計算得到變壓器負(fù)荷的實測數(shù)據(jù)。所述的Matlab數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行在線運行計算分析的步驟為(I)、首先判定當(dāng)前變電站變壓器的臺數(shù)是兩臺或三臺嗎，如果不是，再判定是否為單臺，判定后根據(jù)兩臺/三臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式或單臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式分別求解不同狀態(tài)下的變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，單臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)直接作為分析結(jié)果輸出；(2)、兩臺/三臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解后，還需判定運行方式是否為分列運行，如果不是分列運行，則分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出當(dāng)前負(fù)載系數(shù)情況下最佳組合運行方式并作為分析結(jié)果輸出；(3)、如果判定多臺變壓器是分列運行，則求解各臺變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)，然后分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)情況下最佳組合運行方式并作為分析結(jié)果輸出；(4)、分析結(jié)構(gòu)輸出后，繼續(xù)通過Matlab數(shù)據(jù)分析模塊分析下一變電站。本發(fā)明的優(yōu)點
(I)、本發(fā)明可將不同類型的監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)歸為數(shù)據(jù)文檔，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集成和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)存儲，對于用戶自定義的變電站參數(shù)也按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)寫成數(shù)據(jù)文件，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)一管理提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。(2)、本發(fā)明引入在線變壓器經(jīng)濟(jì)運行分析與優(yōu)化，能夠?qū)崟r監(jiān)測變壓器運行狀態(tài)，給出變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運行區(qū)間，對含多臺變壓器的變電站根據(jù)負(fù)載率的變化確定當(dāng)前最佳的變壓器運行組合模式。數(shù)據(jù)處理結(jié)合了 Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，提高了其數(shù)據(jù)分析、處理的性能。


圖1是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶終端;
數(shù)據(jù)集合端包括基于SCADA/EMS系統(tǒng)的在線監(jiān)測設(shè)備，SCADA/EMS系統(tǒng)每5_15分鐘進(jìn)行采集一次實測數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)檢測、修正和計算得到變壓器負(fù)荷的實測數(shù)據(jù)，然后將采集得到的實測數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)一歸檔，形成實測數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)據(jù)上傳接口傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)端；
數(shù)據(jù)服務(wù)端包括有數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)以及變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化子系統(tǒng)組成，數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有變壓器特征參數(shù)和一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)集合端上傳的實測數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式保存，變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化子系統(tǒng)包括有Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，其根據(jù)數(shù)據(jù)集合端上傳的實測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫中提取的投入運行的變壓器特征參數(shù)和一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)對變壓器進(jìn)行在線運行計算分析，最終得到分析結(jié)果；變壓器特征參數(shù)、一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)和分析結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給客戶終端進(jìn)行顯示；客戶終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數(shù)和變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運行的變壓器特征參數(shù)，自定義變電站參數(shù)展示模塊展示一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化信息展示模塊展示數(shù)據(jù)服務(wù)端經(jīng)過在線運行計算分析得到的分析結(jié)果。Matlab數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行在線運行計算分析的步驟為(I)、首先判定當(dāng)前變電站變壓器的臺數(shù)是兩臺或三臺嗎，如果不是，再判定是否為單臺，判定后根據(jù)兩臺/三臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式或單臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式分別求解不同狀態(tài)下的變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，單臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)直接作為分析結(jié)果輸出；(2)、兩臺/三臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解后，還需判定運行方式是否為分列運行，如果不是分列運行，則分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出當(dāng)前負(fù)載系數(shù)情況下最佳組合運行方式并作為分析結(jié)果輸出；(3)、如果判定多臺變壓器是分列運行，則求解各臺變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)，然后分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)情況下最佳組合運行方式并作為分析結(jié)果輸出；(4)、分析結(jié)構(gòu)輸出后，繼續(xù)通過Matlab數(shù)據(jù)分析模塊分析下一變電站。
權(quán)利要求
1.一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，其特征在于包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶終端； 所述的數(shù)據(jù)集合端包括變壓器在線監(jiān)測設(shè)備，其采集得到變壓器負(fù)荷的實測數(shù)據(jù)，然后將采集得到的實測數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)一歸檔，形成實測數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)據(jù)上傳接口傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)端； 所述的數(shù)據(jù)服務(wù)端包括有數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)以及變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化子系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有變壓器特征參數(shù)和一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，所述的數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)集合端上傳的實測數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式保存，所述的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化系統(tǒng)包括有Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，其根據(jù)數(shù)據(jù)集合端上傳的實測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫中提取的投入運行的變壓器特征參數(shù)和一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)對變壓器進(jìn)行在線運行計算分析，最終得到分析結(jié)果；所述的變壓器特征參數(shù)、一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)和分析結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給客戶終端進(jìn)行顯示； 所述的客戶終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數(shù)和變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運行的變壓器特征參數(shù)，自定義變電站參數(shù)展示模塊展示一些用戶自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化信息展示模塊展示數(shù)據(jù)服務(wù)端經(jīng)過在線運行計算分析得到的分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，其特征在于所述的在線監(jiān)測設(shè)備是由SCADA/EMS系統(tǒng)進(jìn)行控制，SCADA/EMS系統(tǒng)每5_15分鐘采集一次實測數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)檢測、修正和計算得到變壓器負(fù)荷的實測數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，其特征在于所述的Matlab數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行在線運行計算分析的步驟為(I)、首先判定當(dāng)前變電站變壓器的臺數(shù)是兩臺或三臺嗎，如果不是，再判定是否為單臺，判定后根據(jù)兩臺/三臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式或單臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式分別求解不同狀態(tài)下的變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，單臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)直接作為分析結(jié)果輸出；(2)、兩臺/三臺變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解后，還需判定運行方式是否為分列運行，如果不是分列運行，則分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出當(dāng)前負(fù)載系數(shù)情況下最佳組合運行方式并作為分析結(jié)果輸出；(3)、如果判定多臺變壓器是分列運行，則求解各臺變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)，然后分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)情況下最佳組合運行方式并作為分析結(jié)果輸出；(4)、分析結(jié)構(gòu)輸出后，繼續(xù)通過Matlab數(shù)據(jù)分析模塊分析下一變電站。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在線的變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化平臺，包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶終端。數(shù)據(jù)集合端是將監(jiān)測設(shè)備采集上來的數(shù)據(jù)上傳于數(shù)據(jù)服務(wù)端；數(shù)據(jù)服務(wù)端將采集數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式保存并結(jié)合離線數(shù)據(jù)進(jìn)行變電站變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化計算分析；客戶終端是顯示變電站變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化方式信息管理的工作站，為電網(wǎng)調(diào)度運行管理人員提供變壓器經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化的輔助信息。本發(fā)明可實時了解變壓器的負(fù)載率和變損情況，對變壓器的經(jīng)濟(jì)運行方式分析并提出相關(guān)參考性意見，從而為電力公司優(yōu)化變壓器經(jīng)濟(jì)運行節(jié)能降損提供科學(xué)的參考依據(jù)。
文檔編號G05B13/04GK102890450SQ20121036782
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王正風(fēng), 黃太貴, 顧偉, 胡振斌, 黃道友, 朱六璋, 杜林 , 劉祥 申請人:安徽省電力公司, 安徽南瑞繼遠(yuǎn)軟件有限公司